FR2808891A1 - Liquid crystal display mechanism having liquid crystal material with two right angled stable states and outer electrodes with polariser screen/reflective element and birefringent layer. - Google Patents

Liquid crystal display mechanism having liquid crystal material with two right angled stable states and outer electrodes with polariser screen/reflective element and birefringent layer. Download PDF

Info

Publication number
FR2808891A1
FR2808891A1 FR0006107A FR0006107A FR2808891A1 FR 2808891 A1 FR2808891 A1 FR 2808891A1 FR 0006107 A FR0006107 A FR 0006107A FR 0006107 A FR0006107 A FR 0006107A FR 2808891 A1 FR2808891 A1 FR 2808891A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
liquid crystal
polarizer
optical
crystal material
textures
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0006107A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2808891B1 (en
Inventor
Lagarde Philippe Martinot
Ivan N Dozov
Daniel N Stoenescu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nemoptic SA
Original Assignee
Nemoptic SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to FR0006107A priority Critical patent/FR2808891B1/en
Application filed by Nemoptic SA filed Critical Nemoptic SA
Priority to AT01934091T priority patent/ATE392690T1/en
Priority to CA002409619A priority patent/CA2409619C/en
Priority to KR1020027015194A priority patent/KR100856636B1/en
Priority to US10/276,103 priority patent/US6831716B2/en
Priority to PCT/FR2001/001428 priority patent/WO2001086618A1/en
Priority to AU2001260402A priority patent/AU2001260402A1/en
Priority to DE60133636T priority patent/DE60133636T2/en
Priority to EP01934091A priority patent/EP1281169B1/en
Priority to JP2001583488A priority patent/JP4942899B2/en
Priority to CNB018093493A priority patent/CN100495509C/en
Publication of FR2808891A1 publication Critical patent/FR2808891A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2808891B1 publication Critical patent/FR2808891B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1391Bistable or multi-stable liquid crystal cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13787Hybrid-alignment cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1393Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1396Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell
    • G02F1/1397Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell the twist being substantially higher than 90°, e.g. STN-, SBE-, OMI-LC cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/02Function characteristic reflective

Abstract

The bistable display mechanism has a liquid crystal material (30) with two substrates (20,40) with interior face electrodes. The crystal material has two stable positions twisted and non twisted set apart by 90 degrees set by voltage switching. The liquid crystal layer thickness forms a birefringent layer. There is a polariser screen (10) and a reflective element (50).

Description

La présente invention concerne le domaine des dispositifs d'affichage à cristal liquide. The present invention relates to the field of liquid crystal display devices.

ETAT DE LA TECHNIQUE Selon la nature physique du cristal liquide utilisé, on distingue dispositifs à cristaux liquides nématiques, cholestériques, smectiques, ferroélectriques, etc. Dans les afficheurs nématiques, qui font l'objet préférentiel de la présente invention, on utilise un cristal liquide nématique, achiral ou chiralisé par exemple en ajoutant un dopant chiral. On obtient de cette façon une texture spontanée uniforme ou faiblement tordue, dont pas de l'hélice est supérieur à quelques micromètres. L'orientation l'ancrage du cristal liquide à proximité des surfaces sont définis par des couches ou des traitements d'alignement appliqués sur les substrats.  STATE OF THE ART According to the physical nature of the liquid crystal used, there are nematic liquid crystal devices, cholesteric, smectic, ferroelectric, etc. In the nematic displays, which are the preferred subject of the present invention, a nematic liquid crystal is used, achiral or chiralized for example by adding a chiral dopant. In this way a uniform or slightly twisted spontaneous texture is obtained, of which no helix is greater than a few micrometers. The anchoring orientation of the liquid crystal near the surfaces is defined by layers or alignment treatments applied to the substrates.

La plupart des dispositifs proposés et réalisés à ce jour sont monostables. En absence de champ électrique, une seule texture est réalisée dans le dispositif. Elle correspond à un minimum absolu de l'énergie totale de la cellule. Sous champ cette texture est déformée continument et ses propriétés optiques varient en fonction de la tension appliquée. A la coupure du champ, le nématique revient à nouveau dans la seule texture monostable. L'homme de l'art reconnaîtra parmi ces systèmes les modes de fonctionnement les plus répandus des afficheurs nématiques nématiques tordus (TN), supertordus (STN), à biréfringence électriquement contrôlée (ECB), nématiques verticalement alignés (VAN), etc. Most of the devices proposed and realized to date are monostable. In the absence of an electric field, only one texture is produced in the device. It corresponds to an absolute minimum of the total energy of the cell. Under field this texture is continuously deformed and its optical properties vary according to the applied voltage. At the cutting of the field, the nematic returns again in the single monostable texture. Those skilled in the art will recognize among these systems the most common modes of operation of twisted nematic (TN), supertordus (STN), electrically controlled birefringence (ECB), vertically aligned nematic (VAN), and the like.

autre classe d'afficheurs nématiques est celle des nématiques bistables, multistables ou métastables. Dans ce cas, au moins deux textures distinctes, stables ou métastables en absence de champ, peuvent être réalisées dans la cellule, avec les mêmes ancrages sur les surfaces. On dénomme généralement bistables ou multistables au moins deux états de même énergie ou d'énergie très proche, susceptibles de durer quasi indéfiniment en l'absence de commande externe. Par contre on dénomme métastables des états de niveaux d'énergie différents, susceptibles de commuter après un temps important de relaxation. La commutation entre les deux états est réalisée par l'application de signaux électriques appropriés. Une fois l'état inscrit, il reste mémorisé en absence de champ grâce à la bistabilité. Cette mémoire des afficheurs bistables est très attractive pour de nombreuses applications. D'un côte, elle permet un faible taux de rafraîchissement des images, très favorable pour diminuer la consommation des appareils portables. D'autre part, pour des applications rapides (par exemple vidéo) la mémoire assure un tres fort taux de multiplexage, permettant un affichage vidéo de haute résolution. Another class of nematic displays is that of bistable, multistable or metastable nematic. In this case, at least two distinct textures, stable or metastable in the absence of a field, can be produced in the cell, with the same anchoring on the surfaces. Bistables or multistables are generally denominated at least two states of the same energy or very close energy, likely to last almost indefinitely in the absence of external control. On the other hand, metastable states of different energy levels, which can switch after an important time of relaxation, are called metastable. Switching between the two states is achieved by applying appropriate electrical signals. Once the state is entered, it remains memorized in the absence of a field thanks to the bistability. This memory bistable displays is very attractive for many applications. On one side, it allows a low refresh rate of images, very favorable to reduce the consumption of portable devices. On the other hand, for fast applications (eg video) the memory provides a very high rate of multiplexing, allowing a high resolution video display.

Récemment, un nouvel afficheur bistable [document 1 ] a été proposé, utilisant un cristal liquide nématique chiralisé ou un cholestérique. Les deux textures bistables, U (uniforme ou faiblement tordue) et T diffèrent entre elles d'une torsion de 180 et sont topologiquement incompatibles (Figure 1). Le pas spontané po du nématique est choisi proche de 4 fois l'épaisseur<I>d</I> de la cellule<I>(po - 4.d)</I> pour rendre les énergies de U et T sensiblement égales. Sans champ, il n'existe aucun autre état avec une énergie plus basse : U et T présentent une vraie bistabilité. Recently, a new bistable display [document 1] has been proposed, using a chiralized nematic liquid crystal or a cholesteric one. The two bistable textures, U (uniform or slightly twisted) and T differ from each other by a twist of 180 and are topologically incompatible (Figure 1). The spontaneous pitch po of the nematic is chosen close to 4 times the thickness <I> d </ I> of the cell <I> (po - 4.d) </ I> to make the energies of U and T substantially equal. . Without a field, there is no other state with a lower energy: U and T have true bistability.

En raison de l'incompatibilité topologique des deux textures bistables, est impossible de les transformer l'une dans l'autre par une distorsion continue en volume. La commutation entre U et T nécessite donc des transitions d'ancrage sur les surfaces, induites par un champ externe. Due to the topological incompatibility of the two bistable textures, it is impossible to transform them into one another by a continuous distortion in volume. Switching between U and T therefore requires anchoring transitions on the surfaces, induced by an external field.

dessus d'un champ électrique seuil E,, (seuil de cassure de l'ancrage), une texture presque homéotrope (référencée H sur la figure 1) est obtenue, avec au moins un des ancrages sur les substrats cassé : molécules sont normales à la lame au voisinage de cette surface. above a threshold electric field E ,, (anchorage breaking threshold), an almost homeotropic texture (referenced H in FIG. 1) is obtained, with at least one of the anchors on the substrates broken: molecules are normal to the blade in the vicinity of this surface.

A la coupure du champ, les molécules nématiques à proximité de la surface cassée se trouvent en équilibre instable, sans aucun couple d'ancrage, et peuvent revenir soit à leur orientation initiale (réalisant la même texture que celle avant l'application du champ), soit tourner à 180 et induire après relaxation une texture de volume avec une torsion supplémentaire de 180 . A la fin de l'impulsion de commande, la cellule est guidée au choix vers l'un ou l'autre des états bistables, selon que le couplage entre les mouvements des molécules près des deux surfaces est élastique ou hydrodynamique: le couplage élastique donne un retour vers l'état U, le couplage hydrodynamique vers l'état T. Pour que l'information affichée sur le dispositif apparaisse, il est nécessaire que les textures réalisées aient des proprietés optiques différentes. La plupart des dispositifs travaillent en lumière polarisée et utilisent des éléments optiques supplémentaires : des polariseurs, des filtres, des lames compensatrices, etc. Ces éléments et leurs orientations par rapport aux ancrages sur les deux surfaces sont choisis fonction de la configuration de l'afficheur, de façon à optimiser les performances optiques pertinentes : contraste, luminosité, colorimétrie, angle de vue, etc. At the cutting of the field, the nematic molecules near the broken surface are in unstable equilibrium, without any anchoring torque, and can return either to their initial orientation (realizing the same texture as that before the application of the field) or rotate at 180 and induce after relaxation a volume texture with an additional twist of 180. At the end of the control pulse, the cell is guided to one or the other of the bistable states, depending on whether the coupling between the movements of the molecules near the two surfaces is elastic or hydrodynamic: the elastic coupling gives a return to the state U, the hydrodynamic coupling to the state T. For the information displayed on the device to appear, it is necessary that the textures made have different optical properties. Most devices work in polarized light and use additional optical elements: polarizers, filters, compensating plates, and so on. These elements and their orientations with respect to the anchors on the two surfaces are chosen according to the configuration of the display, so as to optimize the relevant optical performance: contrast, brightness, colorimetry, viewing angle, etc.

Pour les afficheurs monostables, l'optimisation doit porter sur tout un continuum d'états, réalisés sous champ plus ou moins fort, parce que ces etats sont affichés pendant toute la durée d'une image. Un très grand nombre de géométries optiques ont été proposées et réalisées pour des dispositifs différents (TN, STN, etc.), en tenant compte des particularités de chacun de ces afficheurs. For monostable displays, the optimization must cover a whole continuum of states, made under more or less strong field, because these states are displayed during the entire duration of an image. A very large number of optical geometries have been proposed and realized for different devices (TN, STN, etc.), taking into account the particularities of each of these displays.

L'optique de l'afficheur bistable à cassure d'ancrage est très différente de celle des dispositifs monostables. D'abord, pendant la plupart la durée d'une image, seulement deux textures sont réalisées dans chaque élément de l'afficheur: celles correspondant aux deux états bistables. La configuration optimale doit permettre un contraste maximal entre ces deux textures, tout en minimisant les effets optiques transitoires pendant la commutation, dûs au passage rapide par des états intermédiaires sous champ. D'autre part, la différence principale entre les deux textures bistables, la torsion supplémentaire de 180 , n'est pas un paramètre libre pour l'optimisation: elle est imposée par le mécanisme physique de la réalisation des deux états bistables. En plus, la commutation bistable nécessite un fort champ électrique E>Ec (proche de 10 Vgm) et donc une tension de commande U=E.d qui est proportionnelle à l'épaisseur d de la cellule. La couche de cristal liquide doit donc être très fine (d - 2 - 3 gym) pour permettre la commande par des tensions raisonnables et l'optimisation optique doit tenir compte de ces impératifs. BASE DE L'INVENTION La présente invention a maintenant pour but de proposer un nouveau dispositif d'affichage à base de cristaux liquides, qui présente des propriétés supérieures à celles des dispositifs antérieurs connus. The optics of the bistable display with anchoring break is very different from that of the monostable devices. First, for most of the duration of an image, only two textures are made in each element of the display: those corresponding to the two bistable states. The optimal configuration must allow maximum contrast between these two textures, while minimizing the transient optical effects during switching, due to fast passage through intermediate states in the field. On the other hand, the main difference between the two bistable textures, the additional twist of 180, is not a free parameter for optimization: it is imposed by the physical mechanism of the realization of the two bistable states. In addition, the bistable switching requires a strong electric field E> Ec (close to 10 Vgm) and therefore a control voltage U = E.d which is proportional to the thickness d of the cell. The liquid crystal layer must therefore be very thin (d - 2 - 3 gym) to allow the control by reasonable tensions and the optical optimization must take into account these requirements. The object of the present invention is now to provide a novel liquid crystal display device which has superior properties to prior known devices.

Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention, grâce à dispositif bistable d'affichage en réflexion caractérisé par le fait qu'il comprend a) un matériau cristal liquide contenu entre deux substrats parallèles, munis d'électrodes leurs surfaces intérieures en regard, pour permettre d'appliquer champ électrique sur le dit cristal liquide, au moins le substrat frontal et l'électrode frontale étant optiquement transparents, b) des couches ou des traitements d'alignement sur les électrodes, qui orientent le cristal liquide et permettent la réalisation alternative d'au moins deux textures distinctes stables ou métastables en absence de champ, où une des textures est soit non-tordue soit tordue à un angle total compris entre - 90 + 90 , et l'autre texture présente une torsion supplémentaire d'un angle proche de 180 , c) l'épaisseur d de la couche de cristal liquide étant choisie telle que produit d.dn est proche de ÂOM, où ÂO est la longueur d'onde médiane de bande spectrale utile de l'afficheur et dn est la biréfringence du cristal liquide pour cette longueur d'onde, d) des moyens conçus pour appliquer, sur le cristal liquide, des signaux électriques qui permettent de commuter par cassure de l'ancrage sur au moins un des deux substrats, entre les dites textures distinctes et de rester dans une d'entre-elles après l'enlèvement du champ, e) un polariseur, associé à la face avant du dispositif (placé à l'intérieur ou à l'extérieur de celle-ci) et orienté à un angle compris entre 15 et 75 par rapport au directeur du cristal liquide sur la face avant du dispositif, et f) un élément réflectif, spéculaire ou diffusant, placé sur la face arrière du cristal liquide, à l'intérieur ou à l'extérieur du dispositif, permettant à la lumiere de passer deux fois dans le dispositif et de retourner vers l'observateur ou vers des éléments optiques supplémentaires. This object is achieved in the context of the present invention, thanks to a bistable display device in reflection, characterized in that it comprises a) a liquid crystal material contained between two parallel substrates, provided with electrodes, their inner surfaces facing each other. to enable the electric field to be applied to said liquid crystal, at least the front substrate and the front electrode being optically transparent, b) alignment layers or treatments on the electrodes which orient the liquid crystal and allow the alternative realization of at least two stable or metastable distinct textures in the absence of a field, where one of the textures is either non-twisted or twisted at a total angle of between -90 + 90, and the other texture has an additional twist of an angle close to 180, c) the thickness d of the liquid crystal layer being chosen such that product d.dn is close to ÂOM, where ΔO is the long the median wavelength of the useful spectral band of the display and dn is the birefringence of the liquid crystal for this wavelength, d) means designed to apply, on the liquid crystal, electrical signals that make it possible to switch by breaking anchoring on at least one of the two substrates, between said distinct textures and remaining in one of them after the removal of the field; e) a polarizer, associated with the front face of the device (placed at the inside or outside thereof) and oriented at an angle between 15 and 75 with respect to the director of the liquid crystal on the front face of the device, and f) a reflective, specular or diffusing element, placed on the rear face of the liquid crystal, inside or outside the device, allowing the light to pass twice in the device and return to the observer or to additional optical elements.

L'afficheur bistable en réflexion ainsi proposé selon la présente invention offre de nombreux avantages.  The reflection bistable display thus proposed according to the present invention offers many advantages.

En particulier il peut garder et afficher une image pendant tres longtemps sans aucune consommation d'énergie, ni pour fonctionnement (il est bistable), ni pour son éclairage (il ne nécessite pas source de lumière interne). In particular, it can keep and display an image for a very long time without any energy consumption, neither for operation (it is bistable), nor for its lighting (it does not require an internal light source).

Ce dispositif bistable en réflexion peut être optimisé en tenant compte de différents paramètres. Avec un seul polariseur, il permet plusieurs configurations, qui assurent un contraste de 50 à 60 en lumière blanche. Sans perte de qualité optique, l'optimisation permet aussi d'utiliser une épaisseur minimale de la cellule, ce qui rend la commutation plus rapide et réduit les tensions de commande nécessaires pour commutation. This bistable device in reflection can be optimized taking into account different parameters. With a single polarizer, it allows multiple configurations, which provide a contrast of 50 to 60 in white light. Without loss of optical quality, optimization also makes it possible to use a minimum thickness of the cell, which makes switching faster and reduces the control voltages required for switching.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention . le matériau cristal liquide comprend un cristal liquide ou un mélange de cristal liquide dans une phase nématique, . le matériau cristal liquide comprend un cristal liquide ou un mélange cristal liquide dans une phase cholestérique ou nématique dopée par substance chirale, pour permettre de rapprocher ou d'égaliser les énergies de certaines textures parmi les textures stables ou métastables, . le retard optique<I>d An</I> de la couche cristal liquide est dans les limites 0 Ào =0,35-.1.a, préférentiellement 0,20-Â,Q =0,32.m, où Â.o est la longueur d'onde médiane de la bande spectrale utile, . le polariseur est un polariseur linéaire ou elliptique, . une lame compensatrice est introduite dans le chemin optique entre polariseur et le réflecteur, à l'intérieur ou à l'extérieur du dispositif, avec un retard optique<B>AI</B> inférieur à ao/12 où #4 est la longueur d'onde médiane de la bande spectrale utile, . au moins une des électrodes contient plusieurs segments différents pour permettre de réaliser plusieurs éléments d'image (pixels) indépendants sur les mêmes substrats et dans le même dispositif, . les éléments d'image (pixels) indépendants sont munis des moyens indépendants pour appliquer le champ, . les éléments d'image (pixels) indépendants sont organisés dans une matrice passive multiplexée, . les éléments d'image (pixels) indépendants sont organisés dans une matrice active multiplexée, . le polariseur est orienté à un angle proche de 45 par rapport au directeur cristal liquide sur la face avant du dispositif, . l'angle de torsion de la première texture est pratiquement nul (dO - 0), dispositif est optimisé, quant à l'angle de torsion de texture dans l'état faible torsion, la torsion relative entre les deux états, l'orientation du polariseur par rapport à l'alignement du cristal liquide la face avant, l'épaisseur du matériau cristal liquide placé entre les deux substrats et la biréfringence du cristal liquide de façon à obtenir performances optiques optimales, notamment contraste, luminance, colorimétrie, . l'axe optique de la lame compensatrice est orienté sensiblement à 45 par rapport au polariseur, cristal liquide ntroduit un retard optique compris entre 100 nm et 180 . la lame compensatrice introduit un retard optique inférieur a 50nm, . le polariseur est combiné avec la lame compensatrice sous forme d'un élément unique pour réaliser un polariseur elliptique, . l'épaisseur du matériau cristal liquide est inférieure à 6 gm. According to other features of the invention. the liquid crystal material comprises a liquid crystal or a liquid crystal mixture in a nematic phase, the liquid crystal material comprises a liquid crystal or a liquid crystal mixture in a cholesteric or nematic phase doped with chiral substance, to allow to bring closer or equalize the energies of certain textures among the stable or metastable textures,. the optical retardation <I> d An </ I> of the liquid crystal layer is within the limits 0 λ 0 = 0.35-λ 1 .1, preferably 0.20-λ, λ = 0.32.m, where λ .o is the median wavelength of the useful spectral band,. the polarizer is a linear or elliptical polarizer, a compensating blade is introduced into the optical path between the polarizer and the reflector, inside or outside the device, with an optical delay <B> AI </ B> of less than ao / 12 where # 4 is the length median wave of the useful spectral band,. at least one of the electrodes contains several different segments to make it possible to produce several independent pixels (pixels) on the same substrates and in the same device, the independent pixels (pixels) are provided with independent means for applying the field,. the independent pixels (pixels) are organized in a multiplexed passive matrix,. the independent image elements (pixels) are organized in a multiplexed active matrix,. the polarizer is oriented at an angle close to 45 with respect to the liquid crystal director on the front face of the device, the torsion angle of the first texture is practically zero (d0 - 0), the device is optimized, as regards the torsional angle of texture in the low twist state, the relative torsion between the two states, the orientation of the polarizer with respect to the alignment of the liquid crystal the front face, the thickness of the liquid crystal material placed between the two substrates and the birefringence of the liquid crystal so as to obtain optimal optical performance, especially contrast, luminance, colorimetry, the optical axis of the compensating blade is oriented substantially at 45 relative to the polarizer, liquid crystal introduces an optical delay of between 100 nm and 180. the compensating blade introduces an optical delay of less than 50 nm, the polarizer is combined with the compensating blade as a single element to make an elliptical polarizer, the thickness of the liquid crystal material is less than 6 gm.

D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention, apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, et sur lesquels . la figure 1 précédemment décrite représente schématiquement les trois états susceptibles d'être obtenus avec un afficheur conforme à l'état de la technique, . la figure 2 représente schématiquement une vue en perspective d'un dispositif conforme à la présente invention, . la figure 3 schématise l'aller et retour de la lumière, grâce au reflecteur, dans le dispositif conforme à la présente invention, . les figures 4 et 5 schématisent différentes solutions d'équations, en fonction de l'orientation du polariseur, qui seront explicitées par la suite, . la figure 6 illustre une branche particulière d'une solution conforme à la présente invention donnant un bon contraste en lumière blanche, figure 7 représente la réflectivité R autour de la première branche, calculée à d,<I>An</I> et dOfixes à Wk variable, figure 8 représente les réflectivités R(P,WI) d'états "blancs" pour une branche donnée de solution, figure 9 présente la réflectivité de deux états en fonction de pour configuration optimale du dispositif en réflexion conforme à la presente invention, figure 10 présente des courbes colorimétriques, calculées pour une source standard D65, en fonction de d-An, figure 11 représente le contraste calculé en lumière blanche, . la figure 12 représente schématiquement en perspective un dispositif conforme à la présente invention incorporant une lame compensatrice additionnelle, . les figures 13 et 14 représentent différentes solutions d'optimisation qui seront explicitées par la suite, . la figure 15 présente la réflectivité d'états tordus correspondants, et . la figure 16 représente la réflectivité de deux états. Other features, objects and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows and with reference to the accompanying drawings given by way of non-limiting examples, and in which. Figure 1 previously described schematically shows the three states that can be obtained with a display according to the state of the art,. FIG. 2 schematically represents a perspective view of a device according to the present invention, Figure 3 schematizes the return of the light, thanks to the reflector, in the device according to the present invention,. Figures 4 and 5 diagrammatically different solutions of equations, depending on the orientation of the polarizer, which will be explained later,. FIG. 6 illustrates a particular branch of a solution according to the present invention giving a good contrast in white light, FIG. 7 represents the reflectivity R around the first branch, calculated at d, <I> An </ I> and dOfixes at Wk variable, FIG. 8 represents the reflectivities R (P, WI) of "white" states for a given branch of solution, FIG. 9 shows the reflectivity of two states as a function of the optimal configuration of the device in reflection according to the present Figure 10 presents colorimetric curves, calculated for a standard source D65, as a function of d-An, Figure 11 represents the contrast calculated in white light,. Figure 12 schematically shows in perspective a device according to the present invention incorporating an additional compensating blade,. Figures 13 and 14 show various optimization solutions which will be explained later,. Figure 15 shows the reflectivity of corresponding twisted states, and. Figure 16 shows the reflectivity of two states.

PARTIE DESCRIPTIVE Comme les autres afficheurs en réflexion, les dispositifs bistables peuvent être réalisés en de nombreuses configurations, avec un seul ou avec deux polariseurs, avec une ou plusieurs lames compensatrices, etc. Dans la presente invention le dispositif comprend un seul polariseur, placé sur le chemin de la lumière, sur la face avant du dispositif. Cette configuration a l'important avantage d'une luminosité maximale parce qu'elle minimise les pertes de lumière dues à un éventuel deuxième polariseur. DESCRIPTIVE PART Like the other displays in reflection, the bistable devices can be made in many configurations, with one or two polarizers, with one or more compensating blades, etc. In the present invention the device comprises a single polarizer, placed in the path of light, on the front face of the device. This configuration has the important advantage of maximum brightness because it minimizes light losses due to a possible second polarizer.

La configuration la plus simple du dispositif conforme à la présente invention, comprend seulement, comme illustré sur la figure 2, un polariseur 0 en face avant et un miroir 50 en face arrière de la couche de cristal liquide 30 placé entre deux substrats 20, 40, munis d'électrodes sur leurs surfaces internes, sans aucun élément optique supplémentaire (par exemple lame compensatrice). The simplest configuration of the device according to the present invention only comprises, as illustrated in FIG. 2, a polarizer 0 on the front face and a mirror 50 on the rear face of the liquid crystal layer 30 placed between two substrates 20, 40 , provided with electrodes on their internal surfaces, without any additional optical element (eg compensating blade).

Sur la figure 2, l'orientation du polariseur 10 est référencée 12, les directions d'alignement définies respectivement sur chacun deux substrats 20, 40 sont référencées 22 et 42 (soit un angle de torsion ), et l'on a schématisé les deux états U et T susceptibles d'être occupés par le matériau cristal liquide 30. In FIG. 2, the orientation of the polarizer 10 is referenced 12, the alignment directions respectively defined on each of two substrates 20, 40 are referenced 22 and 42 (ie a torsion angle), and the two states U and T likely to be occupied by the liquid crystal material 30.

Pour optimiser le dispositif conforme à la présente invention, on peut jouer sur tous les paramètres qui définissent les propriétés optiques de l'afficheur<B>:</B> l'angle de torsion d(Po de la texture dans l'état U de faible torsion (00o I < _180 ), la torsion supplémentaire 180 dans le deuxième état bistable T, l'orientation P du polariseur 10 par rapport à l'alignement du cristal liquide 30 sur la face avant 20 (-90 < _ P < 90 ), l'épaisseur d du matériau cristal liquide 30 placé entre les deux substrats 20 et 40 et la biréfringence An du cristal liquide. To optimize the device according to the present invention, it is possible to play on all the parameters which define the optical properties of the display: <b> the angle of torsion d (Po of the texture in the state U of low torsion (00o I <_180), the additional torsion 180 in the second bistable state T, the orientation P of the polarizer 10 relative to the alignment of the liquid crystal 30 on the front face 20 (-90 <_ P < 90), the thickness d of liquid crystal material 30 placed between the two substrates 20 and 40 and the birefringence An of the liquid crystal.

Ces paramètres seront choisis de façon à obtenir des performances optiques optimales du dispositif, notamment contraste, luminance, colorimétrie, etc. These parameters will be chosen so as to obtain optimal optical performance of the device, in particular contrast, luminance, colorimetry, etc.

Une particularité des afficheurs bistables est le fait que la plupart du temps seulement deux états sont réalisés et donc seulement ces deux états bistables doivent être optimisés optiquement. A particularity of the bistable displays is the fact that most of the time only two states are realized and therefore only these two bistable states must be optimized optically.

On va démontrer qu'en général, pour n'importe quelle orientation P du polariseur 10, plusieurs solutions vont donner des performances optiques optimales. Le choix entre solutions va permettre d'optimiser aussi la commutation du cristal liquide, par exemple en diminuant l'épaisseur d de la couche 30, sans perte de qualité optique. It will be demonstrated that in general, for any orientation P of the polarizer 10, several solutions will give optimal optical performance. The choice between solutions will also optimize the switching of the liquid crystal, for example by reducing the thickness of the layer 30, without loss of optical quality.

En effet, les dispositifs bistables nécessitent l'application d'un champ électrique E très fort, proche de 10 V/pm, imposé par les seuils habituels très élevés des cassures des ancrages. Les tensions de commande U = d E sont donc grandes par rapport aux afficheurs traditionnels. Une diminution de l'épaisseur va permettre de baisser du même facteur. Indeed, the bistable devices require the application of a very strong electric field E, close to 10 V / pm, imposed by the usual very high thresholds of anchor breaks. The control voltages U = d E are therefore large compared to conventional displays. A decrease in the thickness will allow to reduce the same factor.

Les temps optiques de relaxation après la commutation, proportionnels à d2, sont aussi favorablement raccourcis à faible d, ce qui est très important pour des applications rapides, par exemple pour l'affichage vidéo. The optical relaxation times after switching, proportional to d2, are also favorably shortened to low d, which is very important for fast applications, for example for video display.

Finalement, la commutation des nématiques bistables est commandée par les écoulements hydrodynamiques de cisaillement, lancés à la fin de l'impulsion de commande par les faibles couplages élastiques entre les deux ancrages de surface. Une épaisseur faible du cristal liquide renforce les couplages hydrodynamiques et élastiques et donc favorise une commande plus efficace de l'afficheur. Finally, the switching of the bistable nematic is controlled by the hydrodynamic shear flows, launched at the end of the control pulse by the weak elastic couplings between the two surface anchors. A low thickness of the liquid crystal strengthens the hydrodynamic and elastic couplings and thus promotes a more efficient control of the display.

L'homme de l'art comprendra l'importance de la configuration optimale présentée dans cette invention, qui permet d'améliorer à la fois la qualité optique, la rapidité, la tension de commande et la commutation du dispositif entre les deux états bistables. Those skilled in the art will understand the importance of the optimal configuration presented in this invention, which improves both the optical quality, speed, control voltage, and switching of the device between the two bistable states.

Pour une texture uniformément tordue, dont le pas d'hélice est nettement plus grand que la longueur d'onde de la lumière, quand la propagation est parallèle à l'axe de l'hélice, il existe des formules analytiques bien connues [document 2], qui décrivent avec une bonne approximation les propriétés optiques du système. En tenant compte du double passage de la lumière dans le dispositif (comme on l'a schématisé sur la figure 3) et en supposant un polariseur 10 et un miroir 50 parfaits, nous obtenons les formules suivantes pour la réflectivité de l'afficheur R=I-cos 2(s) <B>cos</B> 2(2P-a) (1)

Figure img00100001

s <I>a</I> sont des fonctions de la biréfringence intégrée du cristal liquide d-An longueur d'onde de la lumière A., de l'angle de torsion de l'état dO et l'orientation du polariseur P. For a uniformly twisted texture, whose pitch is much larger than the wavelength of light, when the propagation is parallel to the axis of the helix, there are well-known analytical formulas [document 2 ], which describe with a good approximation the optical properties of the system. Taking into account the double passage of light in the device (as shown schematically in Figure 3) and assuming a perfect polarizer 10 and mirror 50, we obtain the following formulas for the reflectivity of the display R = I-cos 2 (s) <B> cos </ B> 2 (2P-a) (1)
Figure img00100001

s <I> a </ I> are functions of the integrated birefringence of the liquid crystal d-An wavelength of the light A., the torsion angle of the state dO and the orientation of the polarizer P .

Pour obtenir un contraste optimal en lumière monochromatique il faut qu' des états bistables, de torsion dO ou dGD-ter, soit noir (R = 0). Pour chaque orientation du polariseur 10, l'équation (1) présente une série solutions (ek, dOk) qui assurent cette condition (Figures 4 et 5). premières branches (k=0,1,2 ou 3) des solutions MP) et dOk(P) sont présentées sur les figures 4 et 5 où pour simplicité on se limite aux orientations du polariseur<B>10:</B> -45 sPs+45 et à la torsion de la cellule < 0. Les solutions avec dO >0 correspondent à 45 < _P < _135 et peuvent etre obtenues sur la même figure par la transformation

Figure img00100022

Toutes ces solutions correspondent à un contraste infini en lumière monochromatique avec Zo=d.d k. En pratique, on demande à l'afficheur d'assurer un bon contraste aussi en lumière blanche, i.e. quand # varie autour de Àk (à Pet dO fixes) R doit rester proche de zéro. To obtain an optimal contrast in monochromatic light, it is necessary that bistable states, torsion dO or dGD-ter, be black (R = 0). For each orientation of the polarizer 10, equation (1) has a series of solutions (ek, dOk) that provide this condition (Figures 4 and 5). first branches (k = 0,1,2 or 3) solutions MP) and dOk (P) are shown in Figures 4 and 5 where for simplicity it is limited to polarizer orientations <B> 10: </ B> - 45 sPs + 45 and torsion of the cell <0. The solutions with dO> 0 correspond to 45 <_P <_135 and can be obtained on the same figure by the transformation
Figure img00100022

All these solutions correspond to an infinite contrast in monochromatic light with Zo = dd k. In practice, the display is asked to provide a good contrast also in white light, ie when # varies around Ak (at Pet dO fixed) R must remain close to zero.

La première branche (@o, d0o) présentée sur la figure 6 satisfait le mieux ce critère et correspond à un contraste en lumière blanche très supérieur aux autres branches. Plus bas on ne va considérer que cette solution. Sur la Figure 7 est présentée la réflectivité R autour de la première branche calculée à d,<I>An</I> et dO fixes à Xolk variable. Pour P compris entre -10 et +45 (ou entre 45 et 100 si dO < 0) la fenêtre correspondant à une basse réflectivité autour de la branche est large et presque indépendante de P. Cette région correspond à une qualité optique optimale de l'état noir de l'afficheur en lumière blanche (faible réflectivité moyenne et faible dependance en X.). The first branch (@o, d0o) shown in FIG. 6 best satisfies this criterion and corresponds to a contrast in white light that is much higher than the other branches. Below we will only consider this solution. Figure 7 shows the reflectivity R around the first branch calculated at d, <I> An </ I> and fixed OO at variable Xolk. For P between -10 and +45 (or between 45 and 100 if dO <0) the window corresponding to a low reflectivity around the branch is wide and almost independent of P. This region corresponds to an optimal optical quality of the black state of the display in white light (low average reflectivity and low X dependency).

On voit que dans cette configuration l'optimisation de l'état noir n'impose pas une orientation particulière du polariseur mais seulement - 10 < _ P < _ +100 . On peut donc utiliser la liberté choix de P pour optimiser, à qualité optique égale, l'épaisseur d de couche de cristal liquide 30, une épaisseur minimale étant favorable pour améliorer la commutation. It can be seen that in this configuration the optimization of the black state does not impose a particular orientation of the polarizer but only - 10 <_ P <_ + 100. It is therefore possible to use the freedom choice of P to optimize, at equal optical quality, the thickness d of the liquid crystal layer 30, a minimum thickness being favorable for improving the switching.

la figure 5 on voit directement que cette épaisseur minimale d <I>I</I> (4dn) est obtenue pour P = 45 et qu'elle varie lentement dans la région < P < +75 . FIG. 5 shows directly that this minimum thickness d <I> I </ I> (4dn) is obtained for P = 45 and that it varies slowly in the region <P <+75.

Cette épaisseur est deux fois plus petite que la valeur optimale en transmission [document 1 ] ou réflexion avec deux polariseurs. This thickness is twice as small as the optimum value in transmission [document 1] or reflection with two polarizers.

Le dispositif conforme à la présente invention permet donc, avec P proche ' 45 , de baisser les tensions de commande un facteur deux, tout en gardant une bonne qualité optique. Les temps relaxation après la coupure du champs sont divisés par quatre et peuvent devenir de l'ordre d'une milliseconde, compatibles avec l'affichage vidéo haute résolution. The device according to the present invention thus allows, with P near '45, to lower the control voltages by a factor of two, while keeping a good optical quality. The relaxation times after the field cut are divided by four and can become of the order of a millisecond, compatible with the high resolution video display.

Pour l'état bistable "blanc" du dispositif, on demande une réflectivité forte, préférence R = 1, et une faible dispersion en longueur d'onde. Ces deux conditions assurent une luminance maximale et une bonne colorimetrie de l'état blanc. La seule différence entre l'état noir (déjà optimise) et l'état blanc (à optimiser) est une torsion supplémentaire de 180 . For the "white" bistable state of the device, a strong reflectivity, preferably R = 1, and a low wavelength dispersion are required. These two conditions ensure maximum luminance and colorimetry of the white state. The only difference between the black state (already optimized) and the white state (to be optimized) is an additional twist of 180.

la figure 8 on a présenté les réflectivités R(P,7dl) des états "blancs" correspondent à la branche zéro de l'état noir déjà optimisé. On voit que dans tous les cas R est très proche de 1 et dépend très peu de 4 & pour +1 < P < +75 . FIG. 8 shows the reflectivities R (P, 7dl) of the "white" states corresponding to the zero branch of the already optimized black state. We see that in all cases R is very close to 1 and depends very little on 4 & for +1 <P <+75.

Cela confirme l'intérêt de la configuration optimale de l'afficheur bistable réflexion conforme à la présente invention avec P - 45 , d 71,o <I>l</I> 4-4n (ou #,o est choisi proche de la médiane de la bande passante de l'afficheur) et dO - 0 pour l'état de faible torsion. En. effet, cette configuration optimise non seulement l'optique des deux états bistables, mais aussi permet d'utiliser une épaisseur minimale de la couche de cristal liquide 30, et améliore par conséquent la commutation entre les deux états. This confirms the interest of the optimal configuration of the reflective bistable display according to the present invention with P-45, d 71, o <I> l </ I> 4-4n (where #, o is chosen close to the median bandwidth of the display) and dO - 0 for the state of low torsion. In. indeed, this configuration optimizes not only the optics of the two bistable states, but also allows the use of a minimum thickness of the liquid crystal layer 30, and therefore improves switching between the two states.

la figure 9 on présente la réflectivité des deux états pour P=45 , en fonction de .IIÂo pour la configuration optimale du dispositif en réflexion. réflectivité de l'état blanc ou texture T (dO = 80 ) varie très lentement autour de À = Âo. Par contre, l'état noir ou texture U (do =0 ) a une dispersion R(,.) non négligeable, qui diminue le contraste en lumière blanche donne un état<I>noir</I> coloré. FIG. 9 shows the reflectivity of the two states for P = 45, as a function of .II o for the optimum configuration of the device in reflection. reflectivity of the white state or texture T (dO = 80) varies very slowly around À = Âo. On the other hand, the black state or texture U (do = 0) has a non-negligible dispersion R (,.), which decreases the contrast in white light gives a colored <I> black </ I> state.

Sur la figure 10 on présente les courbes colorimétriques, calculées pour une source standard D65, en fonction de d-An. L'état clair (dO =180 ) est très proche du blanc parfait, mais l'état sombre (dO=0) coloré. Figure 10 shows the color curves, calculated for a standard source D65, as a function of d-An. The light state (dO = 180) is very close to perfect white, but the dark state (dO = 0) is colored.

contraste calculé en lumière blanche (figure 11) optimal (-57) pour d-An =137nm, correspondant à une couleur bleue très foncée de l'état sombre =0. contrast calculated in white light (Figure 11) optimal (-57) for d-An = 137nm, corresponding to a very dark blue color of the dark state = 0.

Selon une variante comme illustré sur la figure 12, amélioration supplémentaire de l'afficheur bistable en réflexion proposé dans la présente invention comporte une lame compensatrice 60 de faible épaisseur optique, introduite entre le polariseur 10 et le réflecteur 50, à l'intérieur ou à l'extérieur du dispositif. L'axe optique 62 de cette lame compensatrice 60 uniaxe est choisi essentiellement à 45 par rapport au polariseur 10. According to a variant as illustrated in FIG. 12, further improvement of the reflection bistable display proposed in the present invention comprises a compensator blade 60 of slight optical thickness, introduced between the polarizer 10 and the reflector 50, inside or outside the outside of the device. The optical axis 62 of this uniaxial compensating plate 60 is chosen essentially at 45 relative to the polarizer 10.

La différence de chemin optique introduite par le compensateur 60 en un seul passage de la lumière à travers lui est où d. est son épaisseur et dnc, sa biréfringence (positive ou négative). Le déphasage angulaire correspondant est défini par S,=2nd@dnd,#, ou #, est la longueur d'onde de la lumière au centre de la bande spectrale, pour laquelle le dispositif doit être optimisé. The optical path difference introduced by the compensator 60 in a single passage of light through it is where d. is its thickness and dnc, its birefringence (positive or negative). The corresponding angular phase shift is defined by S = 2nd @ dnd, #, where # is the wavelength of light at the center of the spectral band, for which the device needs to be optimized.

Qualitativement, le rôle de la lame compensatrice 60 de faible déphasage est le suivant. Il a été déjà démontré que la configuration optique optimale du dispositif correspond à une épaisseur optique de l'état U proche de d. An = X014. Pourtant, pour la commutation du dispositif il est préférable de baisser le plus possible l'épaisseur d du nématique 30. Ces deux conditions peuvent être satisfaites simultanément en remplaçant une partie du déphasage du cristal liquide 30 par un déphasage introduit par la lame compensatrice 60 d'.An+ 8, = Xo/4 où d' < Xol(4. est une épaisseur plus faible. L'état noir dans ce cas va conserver ses propriétés optiques. La colorimétrie et la luminosité de l'état blanc vont être légèrement dégradées, mais cet effet indésirable peut etre rattrapé par choix optimal des paramètres P et dO si le déphasage 8,=2ndAn,/,Z, petit ( 1 radian). Qualitatively, the role of the compensator blade 60 of low phase shift is as follows. It has already been demonstrated that the optimal optical configuration of the device corresponds to an optical thickness of the U-state close to d. An = X014. However, for the switching of the device it is preferable to reduce as much as possible the thickness d of the nematic 30. These two conditions can be satisfied simultaneously by replacing a portion of the phase shift of the liquid crystal 30 by a phase shift introduced by the compensating blade 60. '.An + 8, = Xo / 4 where <Xol (4. is a lower thickness) The black state in this case will retain its optical properties The color and brightness of the white state will be slightly degraded , but this undesirable effect can be overtaken by optimal choice of the parameters P and dO if the phase shift 8, = 2ndAn, /, Z, small (1 radian).

Sur figures 13 et 14 on présente les premières branches solutions et dO(P,b), calculées pour R(dO)=0 et pour 8= -10 , 0 , et +20 . Figures 13 and 14 show the first solution branches and dO (P, b), calculated for R (dO) = 0 and for 8 = -10, 0, and +20.

la figure 15 on présente la réflectivité des états tordus R(dO- correspondants (des résultats similaires sont obtenus pour dO+;z ). L'homme de l'art comprendra grâce à ces figures que l'introduction d'un faible déphasage positif (8 - 15 ) permet de diminuer encore l'épaisseur de la couche de cristal liquide 30. FIG. 15 shows the reflectivity of the corresponding twisted states R (dO) (similar results are obtained for dO +; z). Those skilled in the art will understand from these figures that the introduction of a small positive phase shift ( 8 - 15) makes it possible to further reduce the thickness of the liquid crystal layer 30.

Pour un déphasage plus grand, l'état clair e<B>n></B> @r devient progressivement moins lumineux 6t fortement coloré, ce qui diminue la qualité optique de l'afficheur. For a larger phase shift, the light state e <B> n> </ B> @r gradually becomes less bright and strongly colored, which decreases the optical quality of the display.

Sur figure 16 on présente les réflectivités des deux états et dO--ir calculées pour dO-- -25,4 , P=30 ,<B><I> & --</I></B> 15 , Âo=560nm, eÂo)=0 en fonction de #o/Â. Cette configuration optimisée à une qualité optique comparable au cas sans compensateur 60 (8,=0), tout en permettant d'utiliser une épaisseur de la couche de cristal liquide 30 plus fine d'environ 15%. In figure 16 we present the reflectivities of the two states and dO - ir calculated for dO-- -25,4, P = 30, <B> <I> & - </ I> </ B> 15, Âo = 560nm, eo) = 0 depending on # o /.. This configuration optimized to an optical quality comparable to the non-compensator case 60 (8 = 0), while allowing a thinner liquid crystal layer thickness of about 15% to be used.

Dans les calculs qui précèdent, on suppose la dispersion ddnJd compensateur 60 est similaire à celle ddn/d cristal liquide 30 lui-même. pratique, le choix judicieux de la dispersion compensateur 60 (par exemple avec le signe opposé) peut donner des avantages supplémentaires, notamment une dispersion plus faible l'état noir du dispositif et donc un meilleur contraste en lumière blanche. In the foregoing calculations, it is assumed that the dispersion of the compensator 60 is similar to that of the liquid crystal itself. In practice, the judicious choice of the compensating dispersion 60 (for example with the opposite sign) may give additional advantages, notably a lower dispersion in the black state of the device and therefore a better contrast in white light.

Exemple de réalisation: Un exemple non limitatif du dispositif proposé dans la présente invention été réalisé et étudié par les inventeurs. Pour démontrer ses avantages il a été comparé à une cellule bistable par cassure d'ancrage optimisée pour l'affichage en transmission. Embodiment Example: A nonlimiting example of the device proposed in the present invention was produced and studied by the inventors. To demonstrate its advantages it has been compared to a bistable cell by anchoring break optimized for transmission display.

Dans les deux cas un des ancrages sur les surfaces 40 est fort et avec un angle d'inclinaison d'environ 30 (évaporation rasante de SiO à 85 ). Sur l'autre surface un ancrage planaire plus faible a été imposé par évaporation de SiO à 75 . Le nématique commercial 5CB (Merck) a été chiralisé rajoutant le dopant chiral S 811 (Merck). concentration retenue pour chacune des deux cellules a été adaptée pour obtenir un pas spontané du mélange Po=4.d (d=1.5 gm pour la cellule transmission conforme à l'état de la technique et d=0.85 Nm pour la cellule en réflexion conforme à la présente invention). In both cases, one of the anchors on the surfaces 40 is strong and with an inclination angle of about 30 (SiO 2 grading evaporation at 85). On the other surface a weaker planar anchorage was imposed by evaporation of SiO at 75. The commercial nematic 5CB (Merck) was chiralized adding the chiral dopant S 811 (Merck). concentration adopted for each of the two cells was adapted to obtain a spontaneous pitch of the mixture Po = 4.d (d = 1.5 gm for the transmission cell according to the state of the art and d = 0.85 Nm for the cell in reflection according to to the present invention).

Les seuils statiques de cassure de l'ancrage mesurés sur la lame d'ancrage faible pour les deux cellules ont été comparables (E,= 7 Vlgm ). La commutation reproductible entre les deux états bistables U et T était réalisée avec les mêmes signaux électriques pour les deux dispositifs, mais avec des tensions très différentes : U=18 V pour la cellule en transmission conforme à l'état de la technique (d=1.5 gm) et U=8 V pour la cellule en réflexion proposée dans la présente invention (d=0.85 gm). Les temps de relaxation optique après la commutation, mesurés dans la cellule en réflexion conforme à la présente invention (z= 2 ms) sont aussi très inférieurs à ceux dans la cellule en transmission conforme à l'état de la technique (T= 6 ms). Ces résultats confirment le grand intérêt appliqué que représente la configuration en réflexion proposée dans la présente invention. The static thresholds of breakage of the anchorage measured on the weak anchoring plate for the two cells were comparable (E = 7 Vlgm). The reproducible switching between the two bistable states U and T was carried out with the same electrical signals for the two devices, but with very different voltages: U = 18 V for the transmission cell according to the state of the art (d = 1.5 gm) and U = 8 V for the reflection cell proposed in the present invention (d = 0.85 gm). The optical relaxation times after switching, measured in the reflection cell according to the present invention (z = 2 ms) are also much lower than those in the transmission cell according to the state of the art (T = 6 ms ). These results confirm the great applied interest represented by the reflection configuration proposed in the present invention.

Bien entendu la présente invention n' pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais 'étend à toutes variantes conformes à son esprit. Of course, the present invention is not limited to the embodiments which have just been described, but extends to all variants that are in keeping with its spirit.

[ 1 ] FR-A-2 740 894 [ 2 ] Appl.[1] FR-A-2,740,894 [2] Appl.

Phys. Phys.

Lett. <B>51</B> (18) Nov 1987 Optical properties of général twisted nematic liquid-crystal displays , H. L. Ong  Lett. <B> 51 </ B> (18) Nov 1987 Optical properties of general twisted nematic liquid crystal displays, H. L. Ong

Claims (14)

<B>REVENDICATIONS</B><B> CLAIMS </ B> 1. Dispositif bistable d'affichage en réflexion caractérisé par le fait qu'il comprend a) un matériau cristal liquide (30) contenu entre deux substrats parallèles (20, 40), munis d'électrodes sur leurs surfaces intérieures en regard, pour permettre d'appliquer un champ électrique sur le dit cristal liquide, au moins le substrat frontal (20) et l'électrode frontale étant optiquement transparents, des couches ou des traitements d'alignement sur les électrodes, orientent le cristal liquide et permettent la réalisation alternative d'au moins deux textures distinctes stables ou métastables en absence de champ, où des textures est soit non-tordue soit tordue à un angle total compris entre - 90 et + 90 , et l'autre texture présente une torsion supplémentaire d'un angle proche de 180 , c) l'épaisseur d de la couche de cristal liquide (30) étant choisie telle que le produit d.dn est proche de .'i,014, où .t,0 est la longueur d'onde médiane de la bande spectrale utile de l'afficheur et<I>An</I> est la biréfringence du cristal liquide pour cette longueur d'onde, des moyens conçus pour appliquer, sur le cristal liquide, des signaux electriques qui permettent de commuter par cassure de l'ancrage sur au moins un des deux substrats, entre les dites textures distinctes et de rester dans une d'entre-elles après l'enlèvement du champ, un polariseur (10), associé à la face avant du dispositif, placé à l'intérieur à l'extérieur de celle-ci, et orienté à un angle compris entre 15C> et<B>750</B> par rapport au directeur du cristal liquide sur la face avant du dispositif, et f) un élément (50) réflectif, spéculaire ou diffusant, placé sur la face arrière du cristal liquide, à l'intérieur ou à l'extérieur du dispositif, permettant à la lumière de passer deux fois dans le dispositif et de retourner vers un observateur ou vers des éléments optiques supplémentaires.1. Bistable display device in reflection characterized in that it comprises a) a liquid crystal material (30) contained between two parallel substrates (20, 40), provided with electrodes on their inner facing surfaces, to allow applying an electric field on said liquid crystal, at least the front substrate (20) and the front electrode being optically transparent, alignment layers or treatments on the electrodes, orienting the liquid crystal and allowing the alternative embodiment at least two distinct stable or metastable textures in the absence of a field, where textures is either undistorted or twisted at a total angle between -90 and +90, and the other texture has an additional twist of an angle close to 180, c) the thickness d of the liquid crystal layer (30) being chosen such that the product d.dn is close to .'i, 014, where .t, 0 is the median wavelength of the spectra band the usefulness of the display and <I> An </ I> is the birefringence of the liquid crystal for this wavelength, means designed to apply, on the liquid crystal, electrical signals which make it possible to switch by breaking the anchoring on at least one of the two substrates, between said distinct textures and remaining in one of them after the removal of the field, a polarizer (10), associated with the front face of the device, placed at the inside thereof, and oriented at an angle between 15C> and <B> 750 </ B> with respect to the director of the liquid crystal on the front face of the device, and f) a member (50) reflective, specular or diffusing, placed on the back side of the liquid crystal, inside or outside the device, allowing the light to pass twice through the device and return to an observer or to additional optical elements . 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le matériau cristal liquide (30) comprend un cristal liquide ou un mélange de cristal liquide dans une phase nématique.2. Device according to claim 1, characterized in that the liquid crystal material (30) comprises a liquid crystal or a mixture of liquid crystal in a nematic phase. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le matériau cristal liquide (30) comprend un cristal liquide ou un mélange de cristal liquide dans une phase cholestérique ou nématique dopée par une substance chirale, pour permettre de rapprocher ou d'égaliser les énergies de certaines textures parmi les textures stables ou métastables.3. Device according to claim 1, characterized in that the liquid crystal material (30) comprises a liquid crystal or a mixture of liquid crystal in a cholesteric or nematic phase doped with a chiral substance, to allow closer or equalize the energies of certain textures among stable or metastable textures. 4. Dispositif selon l'une revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le retard optique<I>d An</I> la couche cristal liquide (30) est dans les limites 0,15-1.o =0,35-Âo, préférentiellement 0,20e =0,32e1.0, où 4 est la longueur d'onde médiane de bande spectrale utile.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the optical delay <I> d An </ I> the liquid crystal layer (30) is within 0.15-1.o = 0, 35-Ao, preferentially 0.20e = 0.32e1.0, where 4 is the median wavelength of useful spectral band. 5. Dispositif selon l'une revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le polariseur (10) est polariseur linéaire ou elliptique .5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the polarizer (10) is linear or elliptical polarizer. 6. Dispositif selon l'une revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'une lame compensatrice (60) est introduite dans le chemin optique entre le polariseur (10) et le "flecteur (50), à l'intérieur ou à l'extérieur du dispositif, avec un retard optique AI inférieur à ?112 où 4 est la longueur d'onde médiane de la bande spectrale utile.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a compensating blade (60) is introduced into the optical path between the polarizer (10) and the "flector (50), inside or out. the outside of the device, with an optical delay A1 less than? 112 where 4 is the median wavelength of the useful spectral band. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que au moins une des électrodes contient plusieurs segments différents pour permettre de réaliser plusieurs éléments d'image (pixels) indépendants sur les mêmes substrats et dans le même dispositif.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one of the electrodes contains several different segments to make it possible to produce several independent pixels (pixels) on the same substrates and in the same device. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les éléments d'image (pixels) indépendants sont munis des moyens indépendants pour appliquer champ.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the independent image elements (pixels) are provided with independent means for applying field. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les éléments d'image (pixels) indépendants sont organisés dans une matrice passive multiplexée.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the independent image elements (pixels) are organized in a multiplexed passive matrix. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les éléments d'image (pixels) indépendants sont organisés dans une matrice active multiplexée.10. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the independent image elements (pixels) are organized in a multiplexed active matrix. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que le polariseur (10) est orienté à un angle proche de 45 par rapport au directeur du cristal liquide la face avant du dispositif.11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the polarizer (10) is oriented at an angle close to 45 relative to the director of the liquid crystal front face of the device. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'angle de torsion de la première texture est pratiquement nul (dO -0).12. Device according to claim 11, characterized in that the torsion angle of the first texture is substantially zero (dO-0). 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'il est optimisé, quant à l'angle de torsion (doo) de la texture dans l'état de faible torsion, la torsion relative ( 180 ) entre les deux états, l'orientation (P) du polariseur (10) par rapport à l'alignement du cristal liquide (30) sur la face avant (20), l'épaisseur (d) du matériau cristal liquide (30) placé entre les deux substrats (20, 40) et la biréfringence (An) du cristal liquide de façon à obtenir des performances optiques optimales, notamment contraste, luminance, colorimétrie.13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that it is optimized, as to the torsional angle (doo) of the texture in the state of low torsion, the relative torsion (180) between the two states, the orientation (P) of the polarizer (10) relative to the alignment of the liquid crystal (30) on the front face (20), the thickness (d) of the liquid crystal material (30) placed between the two substrates (20, 40) and the birefringence (An) of the liquid crystal so as to obtain optimal optical performances, especially contrast, luminance, colorimetry. 14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, prise en combinaison avec la revendication 6, caractérisé par le fait que l'axe optique (62) de la lame compensatrice (60) est orienté sensiblement à 45 par rapport au polariseur (10). Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, prise combinaison avec la revendication 6, caractérisé par le fait que le cristal liquide (30) introduit un retard optique compris entre 100 nm et 180 nm. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 15 prise combinaison avec la revendication 6, caractérisé par le fait que la lame compensatrice (60) introduit un retard optique inférieur à 50nm. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 16, prise combinaison avec la revendication 6, caractérisé par le fait que le polariseur (10) est combiné avec la lame compensatrice (60) sous forme d'un élément unique pour réaliser un polariseur elliptique. 18. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait que l'épaisseur du matériau cristal liquide (30) est inférieure à 6 p.m. 14. Device according to one of claims 1 to 13, taken in combination with claim 6, characterized in that the optical axis (62) of the compensating blade (60) is oriented substantially at 45 relative to the polarizer ( 10). Device according to one of claims 1 to 14, taken combination with claim 6, characterized in that the liquid crystal (30) introduces an optical delay between 100 nm and 180 nm. Device according to one of claims 1 to 15 taken combination with claim 6, characterized in that the compensating blade (60) introduces an optical delay less than 50nm. Device according to one of claims 1 to 16, taken combination with claim 6, characterized in that the polarizer (10) is combined with the compensating blade (60) as a single element to achieve an elliptical polarizer. 18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the thickness of the liquid crystal material (30) is less than 6 pm.
FR0006107A 2000-05-12 2000-05-12 BISTABLE REFLECTION DISPLAY DEVICE Expired - Fee Related FR2808891B1 (en)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0006107A FR2808891B1 (en) 2000-05-12 2000-05-12 BISTABLE REFLECTION DISPLAY DEVICE
EP01934091A EP1281169B1 (en) 2000-05-12 2001-05-11 Bistable reflection display device
KR1020027015194A KR100856636B1 (en) 2000-05-12 2001-05-11 A reflective bistable display device
US10/276,103 US6831716B2 (en) 2000-05-12 2001-05-11 Reflective bistable display device incorporating a liquid crystal material
PCT/FR2001/001428 WO2001086618A1 (en) 2000-05-12 2001-05-11 Bistable reflection display device
AU2001260402A AU2001260402A1 (en) 2000-05-12 2001-05-11 Bistable reflection display device
AT01934091T ATE392690T1 (en) 2000-05-12 2001-05-11 BISTABLE REFLECTION DISPLAY DEVICE
CA002409619A CA2409619C (en) 2000-05-12 2001-05-11 Bistable reflection display device
JP2001583488A JP4942899B2 (en) 2000-05-12 2001-05-11 Reflective bistable display device
CNB018093493A CN100495509C (en) 2000-05-12 2001-05-11 Bistble reflection display device
DE60133636T DE60133636T2 (en) 2000-05-12 2001-05-11 BISTABLE REFLECTION DISPLAY DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0006107A FR2808891B1 (en) 2000-05-12 2000-05-12 BISTABLE REFLECTION DISPLAY DEVICE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2808891A1 true FR2808891A1 (en) 2001-11-16
FR2808891B1 FR2808891B1 (en) 2003-07-25

Family

ID=8850181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0006107A Expired - Fee Related FR2808891B1 (en) 2000-05-12 2000-05-12 BISTABLE REFLECTION DISPLAY DEVICE

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6831716B2 (en)
EP (1) EP1281169B1 (en)
JP (1) JP4942899B2 (en)
KR (1) KR100856636B1 (en)
CN (1) CN100495509C (en)
AT (1) ATE392690T1 (en)
AU (1) AU2001260402A1 (en)
CA (1) CA2409619C (en)
DE (1) DE60133636T2 (en)
FR (1) FR2808891B1 (en)
WO (1) WO2001086618A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2847704A1 (en) * 2002-11-26 2004-05-28 Nemoptic Control system for liquid crystal display includes use of two phase control voltage to establish break before selecting required crystal state

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7071824B2 (en) 1999-07-29 2006-07-04 Micron Technology, Inc. Radio frequency identification devices, remote communication devices, identification systems, communication methods, and identification methods
FR2829244B1 (en) * 2001-08-29 2004-09-10 Nemoptic NEMATIC LIQUID CRYSTAL BISTABLE DISPLAY DEVICE WITH IMPROVED OPTICAL MASK
FR2863061B1 (en) * 2003-11-28 2006-02-24 Nemoptic WHITE OPTIMIZING NEMATIC SCREEN DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DEFINING THE SAME
US8462299B2 (en) * 2004-03-05 2013-06-11 Sony Corporation Reflection type liquid crystal display device, display apparatus, and projection system
FR2874447B1 (en) * 2004-08-17 2007-01-12 Nemoptic Sa LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE COMPRISING ENHANCED SWITCHING MEANS AT THE PERIPHERY OF THE DISPLAY
EP1715375A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-25 Nemoptic Bistable twisted nematic (BTN) liquid crystal display device
FR2899712B1 (en) * 2006-04-07 2008-05-30 Nemoptic Sa IMPROVEMENTS ON NEMATIC LIQUID CRYSTAL BISTABLE DISPLAYS
US7855643B2 (en) * 2006-11-10 2010-12-21 Round Rock Research, Llc Tracking systems, passive RFIDs, methods of locating and identifying RFIDs, and methods of tracking items
CN102611896B (en) * 2007-06-15 2015-01-07 松下电器产业株式会社 Image processing device
EP2178079B1 (en) 2008-10-15 2014-07-30 France Brevets Energy-saving method for marking an area of a liquid-crystal display
RU2413256C1 (en) * 2009-09-07 2011-02-27 Владимир Леонтьевич Крапивин Adaptive polarisation filter (apf)
US9564099B2 (en) 2014-03-10 2017-02-07 Lumotune Inc. Bistable display systems and methods

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2740894A1 (en) * 1995-11-08 1997-05-09 Centre Nat Rech Scient PERFECTED DISPLAY DEVICE BASED ON LIQUID CRYSTALS AND BISTABLE EFFECT
US5831700A (en) * 1995-05-19 1998-11-03 Kent State University Polymer stabilized four domain twisted nematic liquid crystal display
WO1999010870A1 (en) * 1997-08-21 1999-03-04 Sharp Kabushiki Kaisha Method of driving a bistable cholesteric liquid crystal device
WO1999034251A1 (en) * 1997-12-24 1999-07-08 The Secretary Of State For Defence Bistable nematic liquid crystal device
US5995173A (en) * 1995-11-10 1999-11-30 Instituto Nationale Per La Fisica Della Materia Bistable display device based on nematic liquid crystals allowing grey tones
JPH11344730A (en) * 1998-04-18 1999-12-14 Samsung Display Devices Co Ltd Reflective bistable nematic liquid crystal display device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4333708A (en) * 1979-11-30 1982-06-08 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Mechanically multistable liquid crystal cell
FR2666923A2 (en) * 1990-06-22 1992-03-20 Centre Nat Rech Scient Improvements to nematic liquid-crystal displays, with surface bistability, controlled by flexoelectric effect
GB9402513D0 (en) * 1994-02-09 1994-03-30 Secr Defence Bistable nematic liquid crystal device
JP3534371B2 (en) * 1996-09-12 2004-06-07 株式会社リコー Liquid crystal display device
KR100565884B1 (en) * 1997-05-09 2006-03-31 롤리크 아게 Optical element

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5831700A (en) * 1995-05-19 1998-11-03 Kent State University Polymer stabilized four domain twisted nematic liquid crystal display
FR2740894A1 (en) * 1995-11-08 1997-05-09 Centre Nat Rech Scient PERFECTED DISPLAY DEVICE BASED ON LIQUID CRYSTALS AND BISTABLE EFFECT
US5995173A (en) * 1995-11-10 1999-11-30 Instituto Nationale Per La Fisica Della Materia Bistable display device based on nematic liquid crystals allowing grey tones
WO1999010870A1 (en) * 1997-08-21 1999-03-04 Sharp Kabushiki Kaisha Method of driving a bistable cholesteric liquid crystal device
WO1999034251A1 (en) * 1997-12-24 1999-07-08 The Secretary Of State For Defence Bistable nematic liquid crystal device
JPH11344730A (en) * 1998-04-18 1999-12-14 Samsung Display Devices Co Ltd Reflective bistable nematic liquid crystal display device

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 03 30 March 2000 (2000-03-30) *
XIE Z -L ET AL: "REFLECTIVE BISTABLE TWISTED NEMATIC LIQUID CYRSTAL DISPLAY", JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS,PUBLICATION OFFICE JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS. TOKYO,JP, vol. 37, no. 5A, May 1998 (1998-05-01), pages 2572 - 2575, XP000965672, ISSN: 0021-4922 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2847704A1 (en) * 2002-11-26 2004-05-28 Nemoptic Control system for liquid crystal display includes use of two phase control voltage to establish break before selecting required crystal state
WO2004051357A1 (en) * 2002-11-26 2004-06-17 Nemoptic Bistable nematic liquid crystal display device and method for controlling such a device
US7864148B2 (en) 2002-11-26 2011-01-04 Nemoptic Bistable nematic liquid crystal display device and method for controlling such a device
CN1717619B (en) * 2002-11-26 2011-03-30 内莫普蒂克公司 Bistable nematic liquid crystal display device and method for controlling such a device

Also Published As

Publication number Publication date
DE60133636D1 (en) 2008-05-29
CA2409619A1 (en) 2001-11-15
JP2003533716A (en) 2003-11-11
EP1281169A1 (en) 2003-02-05
CA2409619C (en) 2008-07-22
KR100856636B1 (en) 2008-09-03
ATE392690T1 (en) 2008-05-15
EP1281169B1 (en) 2008-04-16
CN1429383A (en) 2003-07-09
KR20030025920A (en) 2003-03-29
JP4942899B2 (en) 2012-05-30
DE60133636T2 (en) 2009-06-04
WO2001086618A1 (en) 2001-11-15
US20030174266A1 (en) 2003-09-18
CN100495509C (en) 2009-06-03
AU2001260402A1 (en) 2001-11-20
US6831716B2 (en) 2004-12-14
FR2808891B1 (en) 2003-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1281104B1 (en) Bistable device for reflection display with inverse contrast
EP0576342B1 (en) Twisted nematic liquid crystal display device
EP1040391B1 (en) Display assembly comprising two superposed display devices
FR2549268A1 (en) LIQUID CRYSTAL DISPLAY
CA2409619C (en) Bistable reflection display device
CH647337A5 (en) ELECTRO-OPTICAL DEVICE WITH SMECTIC CHIRAL LIQUID CRYSTALS C OR H.
FR2765697A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING TWO DOMAINS WITHIN A LIQUID CRYSTAL LAYER
FR2526177A1 (en) IMPROVEMENTS TO OPTICAL CELLS USING LIQUID CRYSTALS
FR2843822A1 (en) LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING A CHOLESTERIC LIQUID CRYSTAL
EP1690131B1 (en) Display device with a black-optimizing bistable nematic screen and method for the definition of said device
EP1430357B1 (en) Bistable nematic liquid crystal display device with improved optical mask
EP0792474B1 (en) Liquid crystal display device using birefringent films
EP0939331A2 (en) Display unit comprising two superposed display devices
EP1690130A1 (en) Display device with a white-optimizing bistable nematic screen and method for the definition of said device
FR2584521A1 (en) ELECTRO-OPTICAL DISPLAY DEVICE WITH LIQUID CRYSTAL
WO2002027393A1 (en) Bistable liquid crystal display device
FR2546324A1 (en) Visual display device with memory held on
FR2813128A1 (en) LIQUID CRYSTAL VISUALIZATION DEVICE COMPRISING BIREFRINGENCE
FR2753808A1 (en) Optical guide implemented imaging system
FR2728358A1 (en) ACTIVE MATRIX LIQUID CRYSTAL DISPLAY
CH699990A2 (en) Information display device for e.g. credit card, has frame delimiting volume to confine twisted nematic or super-nematic type liquid crystal, dichroic colorant dissolved in crystal, and liquid crystal cell integrated into flexible support

Legal Events

Date Code Title Description
CL Concession to grant licences
ST Notification of lapse

Effective date: 20100129